Кіріспе
chembox
| Verifiedfields = өзгертілді
| Watchedfields = өзгертілді
| verifiedrevid = 409750643
| Reference=
| Name = Малеин ангидриді
| ImageFileL1 Ref =
| ImageFileL1 = Малеин ангидриді (түстік).svg
| ImageSizeL1 = 80px
| ImageNameL1 = Малеин ангидриді
| ImageFileR1 = Малеин ангидриді 3d.png
| ImageSizeR1 = 150px
| ImageFile2 = Малеин ангидридінің үлгісі.jpg
| PIN = Фуран 2,5 дион
| OtherNames = Малеин ангидриді
| ExploLimits = 1,4% 7,1%
| REL = TWA 1 мг/м3 (0,25 ппм)
| Verifiedfields = changed
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 409750643
| Reference=
| Name = Maleic anhydride
| ImageFileL1 Ref =
| ImageFileL1 = Maleic anhydride (vertical). svg
| ImageSizeL1 = 80px
| ImageNameL1 = Maleic anhydride
| ImageFileR1 = Maleic anhydride 3d. png
| ImageSizeR1 = 150px
| ImageFile2 = Sample of Maleic anhydride. jpg
| PIN = Furan 2,5 dione
| OtherNames = Maleic anhydride
| ExploLimits = 1.4% 7.1%
| REL = TWA 1 mg/m3 (0.25 ppm)
Өндіріс
Малеин ангидриді n-бутанның газ фазасындағы тотығу арқылы өндіріледі. Жалпы процесте метил топтары карбоксилатқа айналады және тізбек дегидрленеді. Процестің селективтілігі малеин ангидридінің тұрақтылығын көрсетеді, оның конъюгацияланған екі еселі байланыс жүйесіне байланысты. Бұрын малеин ангидриді бензол немесе басқа да ароматты қосылыстарды тотықтыру арқылы өндірілетін. 2006 жылдан бастап, тек бірнеше шағын өндіріс орындарында ғана бензол қолданылады. Екі жағдайда да бензол және бутан ыстық ауа ағынына беріледі, ал қоспа жоғары температурада катализатор қабатынан өтеді. Қоспаның тұтанбауы үшін ауа мен көмірсутектердің арақатынасы реттеледі. Бензол үшін ванадий пентоксиді және молибден триоксиді катализаторлар ретінде қолданылады, ал бутан үшін ванадий фосфаты қолданылады. Фталик ангидридті өндірумен салыстырулар бар: ескі әдістерде нафталин пайдаланылса, қазіргі әдістерде о-ксилен шикізат ретінде қолданылады.
Parallels exist with the production of phthalic anhydride: While older methods use naphthalene, modern methods use o xylene as feedstock.
Реакциялар
Малеин ангидридінің химиясы өте бай, оның оңай қолжетімділігімен және екі функциялық реактивтілігімен байланысты. Ол гидролизденіп, малей қышқылын түзеді, cis HOOC–CH=CH–COOH. Алкогольдермен жартылай эстер пайда болады, мысалы, cis HOOC–CH=CH–COOCH3. Малеин ангидриді Дильс-Альдер реакцияларының классикалық субстраты болып табылады. 1928 жылы малеин ангидриді мен 1,3-бутадиен арасындағы реакцияны зерттеу жұмыстары жүргізілді, осы еңбегі үшін Отто Пол Герман Дильс және Курт Альдер 1950 жылы Нобель сыйлығымен марапатталды. Осы реакция арқылы малеин ангидриді көптеген пестицидтер мен фармацевтикалық препараттарға айналады. 1928 жылғы патент малеин ангидридіне қатысты реакциялардың көптеген басқа мысалдарын да ұсынды, мысалы, циклопентадиенмен реакция нәтижесінде надик ангидриді пайда болады. Малеин ангидридінің активті метиленді немесе метин тобы бар қосылыстармен, мысалы, малонат немесе ацетоацетат эстерлерімен, натрий ацетаты катализаторының қатысуымен Михаэль реакциясына түсуі мүмкін. Бұл аралық заттар кейіннен Кребс циклының аралық өнімдері – аконит және изоцитрин қышқылдарын алу үшін қолданылды. Малеин ангидриді фотохимиялық реакцияда циклобутан тетракарбоксилді диангидридті (CBTA) түзу үшін димеризацияланады. Бұл қосылыс полиимидтер өндірісінде және сұйық кристалды дисплейлердегі бағыттаушы пленка ретінде қолданылады. Сондай-ақ, ол төмен валентті металл кешендері үшін лиганд болып табылады, мысалы Pt(PPh3)2(MA) және Fe(CO)4(MA). Малеин ангидридінің 5 атомнан тұратын және p-орбитальдары бар циклде 4π электрондық жүйесі болғандықтан, ол ұзақ уақыт бойы антиароматты қасиеттерге ие деп есептелді. Алайда, термохимиялық зерттеулердің нәтижесінде осы әсерге байланысты тұрақсыздықтың тек 8 кДж/моль екені анықталды, яғни ол ең болмағанда әлсіз антиароматты екені көрсетілді.
Қолданылуы
Малеин ангидридінің көптеген қолданыс салалары бар.
Қаптау және тасымалдау
Сұйық малейлік ангидрид 65–75 °C температураны сақтауға арналған жылу жүйесімен жабдықталған, оқшауланған, тот баспайтын болаттан жасалған цистерналық жүк көліктерінде және/немесе цистерна контейнерлерінде қолжетімді. Цистерналық вагондар балқытылған малейлік ангидридті тасымалдауға бекітілуі керек. Сұйық/балқытылған малейлік ангидрид RID/ADR талаптарына сәйкес қауіпті материал болып табылады. Қатты малейлік ангидрид гранулалары жүк көліктерімен тасымалданады. Қаптама әдетте 25 кг полиэтилен қаптарда болады.
Адам денсаулығы мен қоршаған ортаға әсері
Бұл қоспаның қоршаған ортаға қауіптілігі салыстырмалы түрде төмен, бұл кейбір қолданымдар үшін маңызды ерекшелік. Адамдарда малейлік ангидридке ұшырау тыныс жолдарында, көздерде, шырыш қабықта және теріде тітіркеніс тудыруы мүмкін. Малейлік ангидрид тері мен тыныс алу жүйесін сезімталдандырады. Малейлік ангидрид – қауіпсіздік деңгейі төмен химиялық зат. Малейлік ангидрид судың қатысуымен тез гидролизделiп, малейлік қышқылын түзетiн болғандықтан, қоршаған ортада малейлік ангидридке ұшырау ықтимал емес. Малейлік қышқылы ауадағы оттегі бар жағдайда топырақ пен суда, сондай-ақ, сарқырама судың шөгіндісінде биологиялық түрде ыдырайды. 2013 жылдың желтоқсанында Тайваньдың Тайнань қаласындағы жеткізушіден алынған түнгі базарларда қолданылатын тағамдық крахмалдың құрамында малейлік ангидрид анықталды. 300 тонна бұзылған крахмалға қатысты жеткізуші тексерілді; бұрынғы қараша айындағы тексеруде 32 тонна табылған еді.